刺殺訓(xùn)練在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的運(yùn)用

刺殺訓(xùn)練在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的運(yùn)用摘要:基于教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合目前社會上快速崛起的虛擬現(xiàn)實(shí)新型技術(shù)，改變了以往一些教學(xué)觀念和教學(xué)模式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)出教育技術(shù)發(fā)展的無限可能性，開拓了現(xiàn)行刺殺實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)手段的嶄新發(fā)展空間。讓學(xué)員在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)三個教學(xué)目的：1.刺殺動作標(biāo)準(zhǔn)度評定；2.刺殺對抗得分評定；3.人工智能對抗，最終快速實(shí)現(xiàn)刺殺實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練目的。

關(guān)鍵詞：刺殺；虛擬現(xiàn)實(shí)；訓(xùn)練

引言

刺殺是我軍的傳統(tǒng)練兵項(xiàng)目，是近戰(zhàn)殲敵的一種手段。但隨著信息化戰(zhàn)爭條件下部隊(duì)軍事訓(xùn)練的改革轉(zhuǎn)型，刺殺訓(xùn)練逐漸淡出部隊(duì)訓(xùn)練內(nèi)容。然而文獻(xiàn)研究表明，刺殺訓(xùn)練對軍人的戰(zhàn)斗精神培養(yǎng)、心理素質(zhì)訓(xùn)練具有較好的影響效應(yīng)，美軍一些作戰(zhàn)部隊(duì)至今還保留著刺殺項(xiàng)目的訓(xùn)練。

從1963年VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)概念被提出至今，經(jīng)歷半個世紀(jì)的技術(shù)蛻變，2016年VR技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的最前端，加強(qiáng)了人機(jī)之間的交互，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式。把VR技術(shù)運(yùn)用到刺殺課程上，能優(yōu)化教學(xué)過程，促進(jìn)智能化教學(xué)。為刺殺課程教學(xué)設(shè)計(jì)虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果，為提高軍事技能項(xiàng)目虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用性提供具有價(jià)值的技術(shù)參考。

我院是一所海警現(xiàn)役部隊(duì)院校，刺殺是一門針對本科學(xué)員開展的軍事技能課程。在平時(shí)教學(xué)訓(xùn)練之中重姿勢、重氣勢，缺乏對刺練習(xí)與競賽訓(xùn)練培養(yǎng)，也就形成不了培養(yǎng)學(xué)員提高拼刺搏殺技能和英勇頑強(qiáng)、敢于亮劍的戰(zhàn)斗作風(fēng)的教學(xué)目的。其教學(xué)主觀原因是學(xué)員對刺實(shí)戰(zhàn)過程中怕造成彼此的運(yùn)動損傷，以及在對刺過程中出現(xiàn)受傷現(xiàn)象導(dǎo)致破壞同學(xué)之間友誼的恐懼心理，難以快速實(shí)現(xiàn)刺殺實(shí)戰(zhàn)化。

1研究的基本思路、研究內(nèi)容和主要方法：

1.1基本思路

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于刺殺教學(xué)的設(shè)計(jì)主要的作用是全方位地重演與展示刺殺技術(shù)動作，并對學(xué)員的正誤動作進(jìn)行比對分析，通過刺殺對抗和人工智能對抗得分評定，建立對刺實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練評價(jià)體系和刺殺建模。在實(shí)踐中分為教員授課方案與學(xué)員自學(xué)體驗(yàn)方案兩種。教員授課方案中該系統(tǒng)可以根據(jù)教員授課意圖，定點(diǎn)定面地三維展示正確刺殺動作以及建立對刺評價(jià)體系，加深學(xué)員技術(shù)理解。在學(xué)員自學(xué)體驗(yàn)方案中又可由學(xué)員自行體會并直觀感受自身正誤動作，明確問題與改正點(diǎn)，縮短糾錯時(shí)間，提高效率。全方位的刺殺教學(xué)虛擬環(huán)境可以使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生逼真的沉浸感，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，避開對刺實(shí)戰(zhàn)化技術(shù)學(xué)習(xí)壁壘，優(yōu)化教學(xué)效果，快速達(dá)到刺殺實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)目的。

1.2研究內(nèi)容

將虛擬環(huán)境和計(jì)算機(jī)動畫相結(jié)合，在對虛擬刺殺者建模和運(yùn)動控制技術(shù)進(jìn)行詳盡研究的基礎(chǔ)上，利用3DSMAX軟件構(gòu)建刺殺虛擬場景：不同刺殺的地理?xiàng)l件、刺殺動作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和對刺模擬人，創(chuàng)造出一種虛擬現(xiàn)實(shí)的刺殺環(huán)境，然后采用參數(shù)關(guān)鍵幀和逆向運(yùn)動學(xué)相結(jié)合的方法對刺殺者的動作進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)針對刺殺者的三維動畫仿真，直觀再現(xiàn)各種刺殺環(huán)境下刺殺選手的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)動作、刺殺對抗得分評定和人工智能對抗，為刺殺教學(xué)提供感觀材料。并通過運(yùn)動感知設(shè)備記錄學(xué)員動作和對刺得分評定，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)對比分析。其后采用實(shí)驗(yàn)法，利用新開發(fā)出的刺殺教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

1.2.1虛擬教學(xué)環(huán)境教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)特色

實(shí)踐培養(yǎng)：讓學(xué)員在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)刺殺活動的同時(shí)加深對動作的理解，培養(yǎng)學(xué)員實(shí)踐能力。虛擬交互不僅可以激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣和提高學(xué)習(xí)模擬刺殺訓(xùn)練體驗(yàn)。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)

(1)創(chuàng)建刺殺虛擬現(xiàn)實(shí)交互教學(xué)平臺，通過虛擬體感交互、增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)交互這些新型交互媒體的體驗(yàn)可以更好的激發(fā)學(xué)員興趣，如表1。

(2)學(xué)員通過刺殺虛擬現(xiàn)實(shí)交互平臺學(xué)習(xí)基本的動作要領(lǐng)，掌握一些必要的知識點(diǎn)，如表2。

(3)學(xué)員在虛擬現(xiàn)實(shí)交互環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗(yàn)，如表3。

(4)學(xué)員在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中學(xué)習(xí)及練習(xí)，如表4。

(5)教員正對學(xué)員問題糾正,使學(xué)員在該虛擬現(xiàn)實(shí)交互教學(xué)中學(xué)習(xí)的知識得以理解，如表5。

(6)最后對學(xué)員進(jìn)行調(diào)查，將反饋整理使得設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步提升。

1.3研究方法

1.3.1文獻(xiàn)資料法

查閱國內(nèi)外關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論、運(yùn)用方法手段研究，和虛擬現(xiàn)實(shí)模型構(gòu)建等相關(guān)學(xué)科的文獻(xiàn)資料，確定基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)刺殺教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)效果的研究內(nèi)容與研究方法的確立。

1.3.2訪談法

通過對國內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)研究和專家進(jìn)行結(jié)構(gòu)式和非結(jié)構(gòu)式訪談，總結(jié)歸納出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刺殺教學(xué)中的應(yīng)用方法和手段，設(shè)計(jì)出符合刺殺課程虛擬現(xiàn)實(shí)的教學(xué)方案。

1.3.3實(shí)驗(yàn)法

采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)刺殺教學(xué)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)模型，其中包括人物、環(huán)境增強(qiáng)虛擬效果的實(shí)現(xiàn)。

2結(jié)論

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于刺殺教學(xué)，能夠使刺殺教學(xué)擺脫以往長期的教學(xué)困境，刺殺虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的真實(shí)性、適時(shí)性、可擴(kuò)展性、豐富性等特點(diǎn)，能有效解決傳統(tǒng)刺殺教學(xué)存在的對刺技術(shù)動作還原、錯誤動作定位模糊、肢體動作無法比對自知等問題。在刺殺教學(xué)中通過計(jì)算機(jī)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以準(zhǔn)確地多角度地再現(xiàn)刺殺技術(shù)動作諸細(xì)微環(huán)節(jié)，在動態(tài)的對刺環(huán)境中隨時(shí)根據(jù)教員的意圖進(jìn)行演示，并通過學(xué)習(xí)者的自然技能（五官和四肢）與這個環(huán)境進(jìn)行交互，實(shí)時(shí)進(jìn)行正誤動作虛實(shí)對比、直觀糾錯。本論文研究將現(xiàn)代信息技術(shù)與刺殺教學(xué)相結(jié)合，改進(jìn)刺殺教學(xué)方法手段，優(yōu)化刺殺教學(xué)效果，提高學(xué)員學(xué)習(xí)興趣與時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)了刺殺教學(xué)創(chuàng)新。有效的減少教學(xué)過程中刺殺對抗產(chǎn)生的運(yùn)動損傷，以及克服因?yàn)橥瑢W(xué)之間友情而不敢對刺的恐懼心理，從而達(dá)到通過刺殺課程教學(xué)使受訓(xùn)者熟練地運(yùn)用已學(xué)過的基本動作，既要提高攻得進(jìn)、防得開的槍械格斗搏殺技能，又要培養(yǎng)積極主動、機(jī)智靈活、英勇頑強(qiáng)的戰(zhàn)斗作風(fēng)。最終快速實(shí)現(xiàn)海警學(xué)員刺殺實(shí)戰(zhàn)化的教學(xué)目的。

參考文獻(xiàn):

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